Анализ состояния воздуха рабочей зоны тоннелей метрополитена при ведении технологических работ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

© А.Э. Филин, А.С. Кобылкин, 2009

338.28:622.3

А.Э. Филин, А.С. Кобылкин

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ТОННЕЛЕЙ МЕТРОПОЛИТЕНА ПРИ ВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАБОТ

Проанализированы виды технологических работ, при которых в воздух рабочей зоны выделяются вредные вещества при строительстве тоннелей метрополитена. Также приведен анализ состояния воздуха рабочей зоны при проведении сварочных работ.

Ключевые слова: рабочая зона, строительство тоннелей, загазованность,, контроль за атмосферой в выработке.

Т/[ сследования состояния воздуха рабочей зоны проводи--Ж-Я. лись на объектах Мосметростроя совместно с Шахтной промышленно-санитарной лабораторией.

Измерения проводятся в соответствии с нормативными документами [1, 2, 3, 4, 5]. Средства измерений: термоанемометр «Testo-445» с зондом абсолютного давления, электроаспиратор, аспиратор сильфонный АМ-5М, газовый хроматограф ФГХ-1, «Mmiwam», «Testo-415», «Testo-615».

Так в шахте № 943 в правом перегонном тоннеле к станции «Марьина роща» в районе кольца 779 при вытяжном характере вентиляции велись работы по первичному нагнетанию бетонного раствора, при отборе проб воздуха было зафиксировано превышение содержания пыли 9,44 мг/м3, при ПДК 8 мг/м3 (табл. 1). При сварочных работах в левом транспортном тоннеле были также зафиксированы превышения содержания в сварочном аэрозоле: марганца (ПДК 0,6 мг/м3) более чем в 4 раза; концентрация железа (ПДК 6 мг/м3) в точке на расстоянии 0,5 м от источника загрязнения в зоне дыхания составила 11,2 мг/м3; концентрации окислов азота (ПДК 5 мг/м3) составила 6,72 мг/м3; концентрация оксида углерода (ПДК 20 мг/м3), составила 23,3 мг/м3 (табл. 2). На основании данных, полученных при измерениях концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, можно сделать вывод о том, что проблема загрязнения в воздухе рабочей зоны на сегодняшний день не решена.

99

Таблица 1

Результаты количественного химического анализа

Наименование определяемого компонента

Ед. измерения

Результаты исследования ± ______отн. погрешность

ПДК,

ОБУВ

№ акта

9,14±1,8

9,19±1,8

9,24±1,8

Пыль

мг/м

9,26±1,9

9,19±1,8

9,24±1,8

9,26±1,8

9,24+1,8

9,19±1.8

9,21±1.8

9,24±1.8

9,26±1,9

9,21±1.8

9,24±1,8

9,24±1,8

Среднесменная концентрация пыли 9.23 ± 1,85 мг/м'

9,24±1,8 з---------

9,14±1,8

9,24±1,8

9,19±1,9

9,14±1,9

9,21±1,8

9.24±1,8

9,29±1,9

9,21±1,8

9,16±1,8

9,24±1,8

9,29±1,9

9,24±1,9

9,24±1,8

9,26±1,8

9,26±1,9

19,24±1,8

8,0

ОПУ /1.23-2009

Таблица 2

Выделение вредных веществ в воздух рабочей зоны при ведении сварочных работ

Наименование определяемого ингредиента, мг/м3 Результат исследования мг/м3 ПДК, ОБУВ мг/м3 Погреш- ность замеров № акта

Р.т. 1 в 0,5 м от источника в зоне дыхания Р.т. 2 в 2,0 м от источника

1 2 3 4 5 6 7 8

Марганец в св. аэрозоле 2,67 2,69 2,70 2,71 2,68 2,70 2,67 2,70 0,6 20 ОП/1,44 -2006

Железо в св. аэрозоле 11,2 11,2 11,2 11,5 11,1 10,8 10,7 10,3 6,0 20

Сварочный аэрозоль 18,0 18,9 18,8 18,6 18,1 18,2 17,9 17,9 - 25

Окислы азота 6,72 6,72 6,72 6,72 3,84 3,84 3,84 3,84 5,0 25

Оксид углерода 23,3 23,3 23,3 23,3 11,6 11,6 11,6 11,6 20,0 25

Озон менее менее менее менее менее менее менее менее 0,1 25

0,1 I 0,1 I 0,1 I 0,1 I 0,1 I 0,1 I 0,1 I 0,1

Проанализировав эти данные, приходим к выводу, что на сегодняшний день работодатель не может предоставить безопасные условия труда рабочим. Рабочие подвергаются воздействию вредных производственных факторов, что приводит к профзаболеваниям.

Эмиссию вредных веществ в атмосферу рабочей зоны при строительстве тоннелей различного назначения можно классифицировать по следующим видам технологических процессов:

• при проходке наклонного ствола щитом LOVAT

1. Возможные вредные ингредиенты в составе свежей струи воздуха (влияние автотранспорта).

2. Вредные химические вещества, обусловленные геологической и гидрогеологической структурой объекта.

3. Вредные химические вещества, выделяющиеся из системы сжатого воздуха.

4. Монтаж обделки наклонного ствола.

• при монтаже наклонного ствола

1. Монтаж металлоконструкций и арматуры.

2. Электрогазосварочные работы.

3. Укладка бетона бетононасосами.

4. Окраска конструкций.

• При проходке выработок с применением щитов и укладчиков сборной обделки (закрытый способ сооружения перегонных тоннелей)

1. Возможные вредные ингредиенты в составе свежей струи воздуха (влияние автотранспорта, расположенного на поверхности).

2. Вредные вещества, выделяющиеся из системы сжатого воздуха.

3. Вредные химические вещества, обусловленные геологической и гидрогеологической структурой объекта.

4. Разработка породы в забое механическим способом.

5. Уборка породы в забое.

6. Монтаж постоянной обделки.

7. Первичное и контрольное нагнетание раствора за обделку.

8. Очистка (пескоструйка) чеканочных канавок.

9. Замена монтажных болтов и шайб на постоянные.

10.Чеканка швов свинцом и БУСом.

11.Электровозная откатка.

12. Электрогазосварочные работы (сварка, резка металла).

• Возведение внутренних конструкций и монтаж постоянных систем в подземных сооружениях

1. Возможные вредные ингредиенты в составе свежей струи воздуха (влияние автотранспорта на поверхности).

2. Вредные вещества, выделяющиеся из системы сжатого воздуха.

3. Электровозная откатка.

4. Монтаж арматуры, металлоконструкций, постоянного технологического оборудования.

5. Электрогазосварочные работы (сварка, резка металла) при монтаже арматуры, металлоконструкций, постоянного технологического оборудования.

6. Укладка бетона во внутренние конструкции.

7. Окраска конструкций.

• Устройство верхнего строения пути

1. Укладка шпал.

2. Укладка путевого бетона.

3. У кладка постоянных рельс.

Основным способом борьбы с загазованностью является вентиляция (на шахте № 943 применяется вытяжная вентиляция, с механическим побуждением). Свежий воздух поступает по стволу шахты № 943 и проходит по всему сечению горных выработок. Загрязненный воздух отводится по вентиляционным трубопроводам при помощи главной вентиляторной установки. Количество посту-паемого воздуха регулируется дроссель-клапанами. В проекте предусматривается возможность искусственного изменения направления воздушной струи в случае пожара. Скорость движения воздуха по выработкам находится в пределах 0,1-0,8 м/с. От ГВУ в ствол шахты проложен вентиляционный трубопровод диаметром 1000 мм из листовой стали толщиной 2 мм. В руддворе от него отходит вентиляционный трубопровод диаметром 800 мм. В перегонные тоннели к станции «Достоевская» прокладываются вентиляционные трубопроводы диаметром 600 мм, в перегонные тоннели к станции «Марьина Роща» прокладываются вентиляционные трубопроводы диаметром 800 мм. Отставание вентиляционных труб от забоя не более 15 м. Расчет количества воздуха, необходимого для проветривания горных выработок выполнен в соответствии с разделом 12 «Правил безопасности при строительстве подземных сооружений» ПБ 03-428-02.

При ведении в выработках сварочных работ, количество воздуха на один килограмм расхода электродов, для растворения вредных веществ до предельно допустимых концентраций принимается 5000 кг/час или на один сварочный пост 1,4 м3/с.

Анализ показал, что в настоящее время общая вентиляция, при ведении сварочных работ и других технологических операциях, не может создавать условия, отвечающие нормативным требованиям.

Одно из решений данной проблемы, связанной с вентиляцией могут быть:

• установка газо-пылеотсосов непосредственно в месте проведения работ;

• постоянный контроль за атмосферой в выработке, а также учет профзаболеваний, гатш

-------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 12.1.005-88

2. ГН 2.2.5.1313-03

3. ГОСТ 12.1.014-84

4. М 049-ВК/05

5. СанПиН 2.2.548-96

Filin A. E., Kobylkin А S.

THE ANALYSIS OF AIR CONDITION IN A WORKING ZONE OF UNDERGROUND RAILWAY TUNNELS DURING TECHNOLOGICAL WORK

In this work the kinds of technological works which lead harmful substances to be emitted in the air of a working zone at building underground railway tunnels are analyzed. Also the analysis of working zone air condition at carrying out of welding works is resulted.

Key words: working zone, tunnels building, gas content, control of atmosphere in development.

— Коротко об авторах ---------------------------------------------------

Филин А.Э. - доцент, кандидат технических наук кафедры «Аэрология и охрана труда»,

Кобылкин А.С. - студент дипломник специальности «Безопасность технологических процессов и производств (горная промышленность)», Московский государственный горный университет,

Moscow State Mining University, Russia, ud@msmu.ru